Wpływ modyfikacji zaprawy cementowej wybranymi nanocząstkami na ścieralność i przypowierzchniową wytrzymałość na rozciąganie

• Autorzy: Szymanowski Jacek

Identyfikatory

DOI

10.15199/33.2024.06.02

Warianty tytułu

EN

Effect of modification of cement mortar with selected nanoparticles on abrasiveness and subsurface tensile strength

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono analizę wpływu wybranych nanocząstek na określone parametry zaprawy warstwy wierzchniej podłogi betonowej. Badania zostały przeprowadzone na 13 seriach zapraw różniących się rodzajem dodatku oraz jego ilością. Wykazano, że dodatek każdej z badanych nanocząstek wpływa korzystnie na takie właściwości warstwy wierzchniej, jak ścieralność i przypowierzchniową wytrzymałość na rozciąganie oraz określono optymalną ilość dodatku w przypadku każdego rodzaju nanocząstek.

EN

The article presents an analysis of the impact of selected nanoparticles on selected mortar overlay parameters in concrete floors. The tests were carried out for 13 series of mortars differing in the type of additive and its amount. It was shown that the addition of each of the tested nanoparticles had a positive effect on the overlay properties, such as abrasion and subsurface tensile strength, and the optimal amount of the additive for each type of nanoparticles was indicated.

Słowa kluczowe

PL

zaprawa cementowa modyfikowana; warstwa wierzchnia; nanocząstki; podłoga betonowa; ścieralność; wytrzymałość na rozciąganie przypowierzchniowa; metoda badań

EN

modified cement mortar; surface layer; nanoparticles; concrete floor; abrasion resistance; subsurface tensile strength; test method

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Materiały Budowlane
• Rocznik: 2024
• Tom: nr 6
• Strony: 8--11
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., il.

Twórcy

autor

Szymanowski Jacek

• Politechnika Wrocławska, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego

• https://orcid.org/0000-0002-8154-8726

Bibliografia

• [1] Hajduk P. Projektowanie podłóg przemysłowych. 2013. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN.
• [2] Chmielewska B., Czarnecki L. Wymagania norm dotyczące posadzek przemysłowych. Materiały Budowlane. 2012; 2: 5 - 9.
• [3] Sadłowski K., Urbanowicz D., Warzocha M. Podkłady podłogowe: Wymagania, projektowanie, wykonawstwo. Materiały Budowlane. 2015; 11: 81 - 84.
• [4] Pan X., Shi Z., Shi C., Ling T.-C., Li N. A review on concrete surface treatment Part I: Types and mechanisms. Constr. Build. Mater. 2017; 132: 578 - 590.
• [5] Santos D.S., Santos P.M., Dias-Da-Costa D. Effect of surface preparation and bonding agent on the concrete-to-concrete interface strength. Constr. Build. Mater. 2012; 37: 102 - 110.
• [6] Sadowski Ł. Adhesion in Layered Cement Composites; Springer. 2019; Berlin/Heidelberg, Germany, Volume 101.
• [7] Javed A., Gillani S.A.A., Abbass W., Riaz M.R., Hameed R., Abbas S., Salmi A., Deifalla A.F. Mechanical Performance of Amorphous Metallic Fiber- Reinforced and Rubberized Thin Bonded Cement-Based Overlays. Sustainability. 2022; 14, 8226.
• [8] Lin Y., Du H. Graphene reinforced cement composites: A review. Constr. Build. Mater. 2020; 265, 120312.
• [9] Czarnecki L. Nanotechnologia w budownictwie. Przegląd Budowlany. 2011; 1.
• [10] Silva J.J., Ismael R., Carmo R.N.F., Lourenço C., Soldado E., Costa H., Júlio E. Influence of nano-SiO2 and nano-Al2O3 additions on the shear strength and the bending moment capacity of RC beams. Constr. Build. Mater. 2016; 123: 35 - 46.
• [11] Silva J.J., Ismael R., Carmo R.N.F., Lourenço C., Soldado E., Costa H., Júlio E. Influence of nano-SiO2 and nano-Al2O3 additions on the shear strength and the bending moment capacity of RC beams. Constr. Build. Mater. 2016; 123: 35 - 46.
• [12] Mohseni E., Miyandehi B.M., Yang J., Yazdi M.A. Single and combined effects of nano-SiO2, nano-Al2O3 and nano-TiO2 on the mechanical, rheological and durability properties of self-compacting mortar containing fly ash. Construction and Building Materials. 2015; 84: 331 - 340.
• [13] Szymanowski J.M., Sadowski Ł. Functional and adhesive properties of cement-based overlays modified with amorphous silica nanospheres. Journal of Adhesion. 2020, 96, nr 1-4: 207 - 228.
• [14] Szymanowski J.M., Sadowski Ł. The influence of the addition of tetragonal crystalline titanium oxide nanoparticles on the adhesive and functional properties of layered cementitious composites. Composite Structures. 2020; 233, art. 111636: 1 - 11.
• [15] Szymanowski J.M., Sadowski Ł. The development of nanoalumina-based cement mortars for overlay applications in concrete floors. Materials. 2019; 12, nr 21, art. 3465.
• [16] Szymanowski J. Comparative analysis of the effect of modifying overlay material with selected nanoparticles on its adhesion to the substrate in concrete floors. W: Advanced Joining Processes/Lucas F.M. da Silva, Paulo A.F. Martins, Mohamad S. El-Zein (ed.). Singapore: Springer, cop. 2020. s. 131 - 151.
• [17] PN-EN 13892-3:2005 Metody badań materiałów na podkłady podłogowe – Część 3: Oznaczenie odporności na ścieranie według Boehmego.
• [18] PN-EN 1542:2005 Wyroby i systemy do ochrony i napraw konstrukcji betonowych – Metody badań – Pomiar przyczepności przez odrywanie.
• [19] Krzywiński K., Sadowski Ł., Szymanowski J., Żak A., Piechówka-Mielnik M. Attempts to Improve the Subsurface Properties of Horizontally-Formed Cementitious Composites Using Tin(II) Fluoride Nanoparticles. Coatings 2020, 10, 83.
• [20] Haruehansapong S., Pulngern T., Chucheepsakul S. Effect of nanosilica particle size on the water permeability, abrasion resistance, drying shrinkage, and repair work properties of cement mortar containing nano-SiO2. Advances in Materials Science and Engineering 2017.
• [21] Nivethitha D., Srividhya S., Dharmar S. Review on Mechanical Properties of Cement Mortar Enhanced with Nanoparticles. Int. J. Sci. Res. 2014, 5, 913 - 916.
• [22] Paul S.C., van Rooyen A.S., van Zijl G.P., Petrik L.F. Properties of cement based composites using nanoparticles: A comprehensive review. Constr. Build. Mater. 2018; 189: 1019 - 1034.
• [23] Krakowiak K.J., Thomas J.J., James S., Abuhaikal M., Ulm F.-J. Development of silica-enriched cement-based materials with improved aging resistance for application in high-temperature environments. Cem. Concr. Res. 2018; 105: 91 - 110.
• [24] Diamanti M.V., Paolini R., Rossini M., Aslan A.B., Zinzi M., Poli T., Pedeferri M.P. Long term self-cleaning and photocatalytic performance of anatase added mortars exposed to the urban environment. Constr. Build. Mater. 2015; 96: 270 - 278.
• [25] Mohammed A., Sanjayan J.G., Duan W.H., Nazari A. Graphene Oxide Impact on Hardened Cement Expressed in Enhanced Freeze – Thaw Resistance. J. Mater. Civ. Eng. 2016; 28, 4016072.
• [26] Beeldens A. An environmental friendly solution for air purification and self-cleaning effect: the application of TiO2 as photocatalyst in concrete. In Proceedings of the Transport Research Arena Europe – TRA, Göteborg, Sweden, 12-15 June 2006; pp. 12 - 16.
• [27] Behfarnia K., Salemi N. The effects of nano-silica and nano-alumina on frost resistance of normal concrete. Constr. Build. Mater. 2013; 48: 580 - 584.
• [28] Liu J., Li Q., Xu S. Influence of nanoparticles on fluidity and mechanical properties of cement mortar. Constr. Build. Mater. 2015; 101: 892 - 901.
• [29] Wang L., Zheng D., Zhang S., Cui H., Li D. Effect of Nano-SiO2 on the Hydration and Microstructure of Portland Cement. Nanomaterials 2016; 6, 241.
• [30] Ng D.S., Paul S.C., Anggraini V., Kong S.Y., Qureshi T.S., Rodriguez C.R., Liu Q.F., Šavija B. Influence of SiO2, TiO2 and Fe2O3 nanoparticles on the properties of fly ash blended cement mortars. Constr. Build. Mater. 2020; 258, 119627.
• [31] Francioso V., Moro C., Martinez-Lage I., Velay-Lizancos M. Curing temperature: A key factor that changes the effect of TiO2 nanoparticles on mechanical properties, calcium hydroxide formation and pore structure of cement mortars. Cement and Concrete Composites. 2019; 104, 103374.